蛋白质和核酸

一轮复习必修一细胞的增殖--蛋白质和核酸，其中蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸至少含有一个氨基酸和一个羟基，并且都有一个氨基和一个羟基连接在同一个碳原子上面。

蛋白质和核酸

• 蛋白质的基本单位：氨基酸
  • 元素组成
    • C H O N，有的含S等
  • 结构通式
  • 结构特点
    • 每种氨基酸至少含有一个氨基酸和一个羟基，并且都有一个氨基和一个羟基连接在同一个碳原子上面
  • 区别依据
    • 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同
  • 种类
    • 非必须氨基酸（13种）
    • 必需氨基酸（8种）
  • 子主题
• 蛋白质的结构以及多样性
  • 脱水缩合－－连接氨基酸的方式
    • 概念：一个氨基酸分子的氨基（－NH2）与一个氨基酸分子的羟基（－COOH）相连接，同时脱去一分钟水
    • 氨基酸脱水缩合形成多肽，经过内质网、高尔基体进行加工，再经过盘曲折叠形成肽键变成蛋白质
      • 加工后一定具有空间结构
      • 原核生物也需要加工（但无内质网，高尔基体）
    • 过程
      • 过程a的名称：脱水缩合，脱去水中的氢，来自氨基和羟基，氧来自羟基
      • 化合物b的名称：二肽，即由两个氨基酸脱水缩合形成的化合物
      • 多肽，多个氨基酸缩合而成，含有多个肽键的化合物 多肽通常成链状结构，叫肽链
  • 蛋白质的结构层次
  • 蛋白质结构多样性的原因
    • 氨基酸
      • 排列千变万化
      • 数目成千上万
      • 种类不同
      • 直接原因（蛋白质）
    • DNA的多样性
    • 多肽：肽链的盘曲、折叠放式及其形成的空间结构千差万别
• 蛋白质的功能
  • 结构蛋白
    • 如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等
  • 功能蛋白
    • 催化 如绝大多数美
    • 运输功能 如血红蛋白
    • 调节功能，如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素
    • 免疫功能 如抗体
  • 结构多样性与功能多样性的关系
    • 每一种蛋白质分子都有与他所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能
    • tips：蛋白质结构的多样性的根本原因
      • 控制蛋白质合成的基因具有多样性
    • 抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同
    • 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中有些是蛋白质，有些不是蛋白质
  • 蛋白质变性、盐析、水解的区别
    • 蛋白质的变性：蛋白质在某些物理和化学因素下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象 例如鸡蛋、肉经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来的状态
      • tips①物理和化学因素主要来自高温、过酸、过碱、重金属盐等因素 ②蛋白质空间结构被破坏，发生了不可逆的变化 ③肽链变得松散，理性化性质的改变，丧失生物活性，但是肽键不断裂
    • 蛋白质的盐析：是由溶解度的变化引起的、蛋白质的空间结构没有变化
    • 蛋白质的水解：在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反
  • 细胞各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者
• 核酸是由核苷酸连接而成的长链
  • 核苷酸
    • 结构简式
    • 种类
      • 脱氧核苷酸
        • 分子五碳糖：脱氧核糖
        • 分子碱基：A、T、C、G
        • 分子磷酸
      • 核糖核苷酸
        • 分子五碳糖：核糖
        • 分子碱基：A、U、C、G
        • 分子磷酸
  • 核酸结构层次及功能
    • 基本元素：C、H、O、N、P
    • 核苷酸
      • 组成：磷酸、五碳糖、碱基（A、T、C、F、U）
      • 种类：脱氧核苷酸、核糖核苷酸
    • 核苷酸链
    • 核酸
      • 组成
        • 常为两条DNA
          • 在真核生物中主要分布在细胞核中，原核生物中主要位于拟核
          • 生物的遗传信息，DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
        • 一条RNA
          • 主要分布在细胞质中
          • HIV、SARS等RNA病毒的遗传信息储存在ENA中
      • 功能
        • 细胞内携带遗传信息的物质
        • 在生物体的遗、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
  • 核酸分子的多样性和特异性
    • 多样性的原因：核苷酸的数目成千上万，核苷酸的排列顺序千变万化
    • 特异性的原因：每个核酸中核苷酸的数目和排列顺序都是特定的
  • DNA和RNA的比较
    • DNA
      • 是一切细胞生物和DNA病毒的遗传物质
      • 脱氧核糖
      • 碱基T
      • 双螺旋空间结构
    • RNA
      • 是RNA病毒的遗传物质
      • 核糖
      • 碱基U
      • 通常为单链
    • 组成元素：C H O N P 碱基A C G 磷酸基团
  • 不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
• 生物大分子以碳链为骨架
  • 每一个个体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，多聚体由许多单体连接而成，生物大分子也是以碳链为基本骨架的
    • 碳是生命的核心骨架
  • tips：蛋白质、核酸、多糖属于大分子，激素和脂肪不属于大分子
• 蛋白质的相关计算
  • 蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数 、肽键数和失去水分子的数量
    • 肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数-肽链数
    • 蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18（不考虑形成二硫键）
  • 蛋白质中游离氨基酸或羟基数目的计算
    • 氨基数＝肽链数+R基上的氨基数等雨各氨基酸中氨基的总数-肽键数
    • 羟基数＝肽链数+R基上的羟基数＝各氨基酸中羟基的总数-肽键数
  • 环状肽分析
    • 环状肽中游离氨基酸数目＝R基中氨基或羟基数目
    • 肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数
    • 环状多肽的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-氨基酸数目×18
    • 氨基数：碱基数：氨基酸数＝6：3：1